SBIAgroSBIAgro

2 a 6 de outubro de 2017

XI Congresso Brasileiro de Agroinformática

Ciência de Dados na Era da Agricultura Digital

Anais

CampinasOutubro de 2017

SBIAgro 2017

Anais doXI Congresso Brasileiro de Agroinformática

Campinas, São Paulo2 a 6 de outubro de 2017

Organizadores:Jayme Garcia Arnal Barbedo

Maria Fernanda MouraLuciana Alvim Santos Romani

Thiago Teixeira SantosDébora Pignatari Drucker

PromoçãoAssociação Brasileira de Agroinformática

RealizaçãoEmbrapa Informática Agropecuária

Unicamp – Universidade Estadual de Campinas

Publicado por: Unicamp – Universidade Estadual de Campinas

ISBN: 978-85-85783-75-4

Créditos:Capa: Tuíra Santana Favarin, sob supervisão de Flávia Bussaglia FioriniProjeto gráfico e editoração eletrônica: Thiago Teixeira Santosusando o pacote LATEX’s ‘confproc’, versão 0.8

https://www.sbiagro.org.br/sbiagro2017

Congresso Brasileiro de Agroinformática (11. : 2017 : Campinas, SP)

Ciência de dados na era da agricultura digital : anais do XI Congresso

Brasileiro de Agroinformática, 2 e 6 de outubro de 2017 / Jayme Garcia

Arnal Barbedo... [et al.], organizadores.- Campinas : Editora da Unicamp :

Embrapa Informática Agropecuária, 2017.

784 p.

ISBN: 978-85-8578375-4

1. Agricultura digital. 2. Inovação. 3. Ciência de dados. 4. Internet das coisas

5. Agricultura de precisão. 6. Processamento de imagens. 7. Aplicativos móveis. I.

Barbedo, Jayme Garcia Arnal. II. Universidade Estadual de Campinas. III. Embrapa

Informática Agropecuária. IV. Título.

CDD (21 ed.) 630.285

1ª edição on-line 2017©Unicamp 2017

Solucao movel de viabilidade economica para os custos de producao doguarana e avaliacao de usabilidade com a ferramenta Google TestLab

Paulo Igor Moraes da Silva1, Marcos Filipe Alves Salame2

1Bolsista de Iniciacao Cientıfica FAPEAM, Embrapa Amazonia OcidentalManaus, Amazonas, Brasil, pauloigormoraes@gmail.com

2Analista de Tecnologia da Informacao, Embrapa Amazonia OcidentalManaus, Amazonas, Brasil, marcos.salame@embrapa.br

RESUMOO guarana e uma planta originaria da Amazonia, no entanto, o seu maior produtor e o Estado daBahia, tendo margem de area plantada um pouco maior em relacao ao Amazonas e apresentandoimensa diferenca de produtividade. Baseando-se neste cenario, foi desenvolvido um softwaremovel de calculos de custos de producao para auxiliar os produtores rurais do Amazonas nasanalises, planejamentos e financiamentos. Para atender a um publico com pouca experiencia nouso de tecnologias da informacao, foram utilizadas metricas conhecidas como teoria das acoese o software Google TestLab para validar a usabilidade do aplicativo. Ao final obtivemos osoftware desenvolvido com varias funcionalidades e a usabilidade aprovada pelo TestLab.PALAVRAS-CHAVE: Aplicativo, Android, Amazonas

ABSTRACTGuarana is a plant native to the Amazon, however, its largest producer is the State of Bahia,with a margin of area planted only a little higher in relation to the Amazon, however it presentsan immense productivity difference. Based on this scenario, a mobile software of productioncost calculations was developed to assist farmers in Amazonas in the analysis, planning andfinancing. In order to serve a public with little experience in the use of information technologies,metrics known as stock theory and Google TestLab software were used to validate the usabilityof the application. At the end we obtained the software developed with several functionalitiesand the usability approved by TestLab.KEYWORDS: Software, Android, Amazon.

INTRODUCAO

O guarana e uma planta originaria da Amazonia e apresenta potencial economico e social parao Brasil (PINTO; FAJARDO; ATROCH, 2015). O Brasil e um dos unicos produtores de guarana

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do planeta para fins comerciais, juntamente com algumas pequenas regioes da Amazonia ve-nezuelana e peruana. No Brasil, a producao concentrou-se durante muito tempo no Estado doAmazonas e posteriormente houve expansao para os Estados do Para, Acre, Rondonia, MatoGrosso e Bahia, que tambem dinamizaram suas plantacoes comerciais (FURLAN et al., 2003).

O Amazonas ja ha muito tempo deixou de ser o maior produtor nacional, tendo sidoultrapassado pela Bahia nos quesitos producao e produtividade e pelo Mato Grosso em produ-tividade (FURLAN et al., 2003). De acordo com os dados do Instituto Brasileiro de Geografiae Estatıstica (IBGE, 2013), o Amazonas tem uma area destinada a colheita de 6.666 hectares,sendo o segundo Estado com maior area do paıs, atras apenas da Bahia, que tem uma area de6.669 hectares. No entanto, quando se observa a quantidade produzida, obtemos 664 toneladaspara o Amazonas e 2.672 toneladas para a Bahia, o que possibilita concluir que no Amazonasha uma baixa produtividade.

A agricultura moderna enfrenta enormes desafios. Atualmente, o setor agrıcola cresceupara uma industria altamente competitiva e globalizada, na qual os agricultores e outros ato-res devem considerar aspectos climaticos e geograficos locais, bem como fatores ecologicos epolıticos, a fim de garantir a sobrevivencia economica e producao sustentavel (DENGEL, 2013).

No Amazonas, um fator que dificulta o crescimento do agronegocio, diz respeito aonumero de grandes agricultores. Dos 66.784 estabelecimentos rurais do estado, 93% atendemo criterio legal de agricultura familiar, o que corresponde a 61.843 propriedades rurais (IBGE,2006).

O Amazonas apresenta uma vasta extensao territorial e o transporte representa um dosprincipais problemas para os diversos agricultores do interior do Estado, dificultando desloca-mentos e acesso as informacoes. Somando a esse cenario, a partir de dialogos com pesquisado-res da area, foi observado que muitos produtores nao mensuram seus lucros lıquidos a partir daproducao de determinada cultura, culminando em planejamentos e financiamentos mal feitos,prejuızos e endividamentos.

Em muitos ambientes agrıcolas no Amazonas, normalmente o dono das lavouras assumepapeis como: produtor e administrador, atuando como empreendedor e capitalista e, grandeparte desses agricultores nao possuem conhecimentos economicos suficientes para gerir seusnegocios, muitas vezes resultando em instabilidades financeiras (GUIDICCI et al., 2015), podendoocasionar em uma atuacao negativa no mercado produtivo.

Diante do exposto, torna-se de grande importancia a utilizacao e desenvolvimento denovas tecnologias para auxiliar de forma estrategica a difusao de conhecimentos e acoes paraapropriacao de novos procedimentos e processos de producao, influenciando diretamente nacapacidade produtiva e competitividade dos produtos agrıcolas do Estado.

O uso da Computacao Aplicada a agricultura pode trazer enormes benefıcios para o paıse avancos para a ciencia e sociedade, possibilitando tomadas de decisao estrategicas, difusao deconhecimentos e auxılios para transferencias de tecnologia. Atraves de um software, por exem-plo, e possıvel ajudar a reduzir planejamentos mal feitos e possıveis endividamentos, auxiliar

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produtores rurais e tecnicos no processo de tomada de decisao e consequentemente, aumentar aprodutividade da cultura em uma regiao.

Atualmente no mercado, ha uma parcela consideravel de softwares destinados a controlesde custos do produtor. No entanto, foi observado que alguns disponibilizados gratuitamentesao difıceis de usar e encontram-se incompletos ou com falhas e os softwares mais completos erobustos apresentam plataforma de uso na Web e/ou desktop e sao comerciais, sendo inviaveispara uso nos interiores do Amazonas, devido a muitos locais nao possuırem conectividade coma Internet e da ausencia de computadores nas residencias, sem mencionar os custos.

Alguns dos principais sao: a ferramenta e-Agro Web, que e um sistema destinado a gestaoe controle de producao agrıcola (EAGRO, 2015). Expoe, de maneira simples e eficaz os dadosutilizados pelo agricultor. Por ser um sistema de grande porte, apresenta um cenario mais amploe com inumeras funcionalidades, facilidade de uso e flexibilidade para consultar informacoesdescritivas relacionadas aos custos produtivos anuais, mensais e diarios, no entanto, esse sis-tema e comercial e para utilizacao e necessario um investimento estimado com base no espacorentavel produtivo, em hectares. Outra ferramenta e o aplicativo Custo Facil desenvolvidopara analises dos custos de producao e assistencia tecnica para gestao de granja e funciona emdispositivos moveis (MIELE; BENELLI; SANDI, 2016).

Com base nesse cenario, foi desenvolvido um software para dispositivos moveis que va-lide os coeficientes tecnicos e que ajude produtores rurais e tecnicos especialistas nas analisesfinanceiras relacionadas aos custos de producao1 e lucratividade de acordo com os precos equantidades de insumos e dos produtos para auxiliar a expansao da cultura do guarana no Es-tado do Amazonas.

Alem do desenvolvimento, foi utilizado um software do Google destinado a testes paraobter informacoes sobre as interfaces e a usabilidade do aplicativo. No desenvolvimento, bus-camos sempre a simplicidade na hora de criar as telas e as funcionalidades pensando de modointegral na experiencia do usuario, por se tratar de um publico especıfico sem muitas habilidadesno uso de tecnologias.

MATERIAL E METODOS

Foram realizadas entrevistas com especialistas nas areas de agricultura e economia com intuitode identificar, investigar e filtrar as informacoes utilizadas no processo de modelagem. Pos-teriormente, foi executada a fase de levantamento de conhecimentos tecnicos computacionais,bibliograficos e documentais.

Serviram de base para construcao do aplicativo ferramentas como: Google Android Studio

para escrita, compilacao, empacotamento e construcao do arquivo executavel, a linguagem deprogramacao usada foi o Java JDK (Kit de Desenvolvimento Java) e Android SDK Tools (Kit

1Entende-se por custo de producao a superposicao de todos os capitais de um processo produtivo, comopor exemplo insumos e tarefas realizadas de forma financeira, tendo como objetivo obter quantidade maxima deproduto com o mınimo de custo e desperdıcio, (GUIDICCI et al., 2015).

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de Desenvolvimento de Software), alem do ambiente DB Browser para leitura e interpretacaodos dados, o banco de dados foi implementado usando SQLite, possibilitando o funcionamentodo aplicativo off-line. Algumas bibliotecas como: PieCharts e JXL foram adicionadas parapossibilitar a construcao dos graficos e gerar os arquivos de exportacao para o formato XLS(excel), respectivamente.

Durante a etapa de implementacao do codigo foram utilizados conceitos computacionaissobre o paradigma de programacao orientada a objetos - (P.O.O), facilitando a interpretacaoe agilidade no processo. Tambem foram aplicadas algumas definicoes sobre arquitetura desoftware a fim de manter a estrutura e organizacao nos arquivos de classes seguindo padroes dapropria IDE (Ambiente de Desenvolvimento Integrado) Google Android Studio. A arquitetura eorganizacao do codigo esta ilustrado na Figura 1.

Figura 1: Organizacao das classes do aplicativo.

A classe DAO e onde estao localizados os metodos do banco de dados bem como as tabe-las implementadas. As classes Helper, Adapter e Bean sao utilizadas para conexao com o bancoe tambem para manipulacao e construcao dos dados na tela do aplicativo para o usuario. Osarquivos XML sao onde estao desenhados os modelos visuais, suas telas de listagem, cadastrose telas de analises.

De forma a alcancar o publico alvo desejado, foi pensado na usabilidade do aplicativo.Aqui a questao relevante foi aplicar tecnicas de interacao e usabilidade que impactassem positi-vamente nos produtores rurais. Para isso, se fez necessario utilizar modelos propostos baseadosem engenharia cognitiva2 para modelagem e implementacao do seguimento visual do aplicativo.

O processo de construcao da interface foi baseado na Teoria das Acoes, proposto porDonald Norman em 1986, onde o autor descreve a interacao entre dois ciclos de acoes, que

2Engenharia Cognitiva consiste no estudo dos fatores humanos afim de compreender o processo pelo qual omesmo constroi conhecimento; e a experiencia que a mente humana pode ter e induzir sobre o uso de sistemasinterativos e de facil manipulacao, (SILVA; BARBOSA, 2010).

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e composta por dois extremos, o primeiro sendo o Golfo da Execucao que esta ligado com oesforco mental exercido pelo usuario ao deparar-se com os comandos e funcoes apresentadospelo sistema; outro, denomina-se Golfo de Avaliacao, onde o usuario coloca em pratica suasacoes no sistema (NORMAN; DRAPER, 1986).

Para atravessar os ”golfos”, sao necessarios alguns passos, com eles precisam ser defini-dos informacoes como o objetivo, que e definido como a tarefa pela qual o usuario esta intera-gindo com o sistema (NORMAN; DRAPER, 1986). A partir desse ponto, outras etapas precisamser desempenhadas, como: a) intencao; b) especificacao da acao, c) execucao; d) percepcao; e)interpretacao; e f) avaliacao. Conforme, pode ser observado na Figura 2.

Figura 2: Travessia dos golfos. Adaptado de (SILVA; BARBOSA, 2010).

Essas etapas foram aplicadas em todas as funcionalidades do aplicativo com o objetivode prover uma maxima experiencia para o usuario. Tambem foi seguido o modelo de design

para dispositivos moveis conhecido como Material Design. Esse paradigma e disponibilizadoe mantido pelo Google Design e respeita todas as etapas descritas na teoria das acoes, alem detransmitir facilidade, interatividade e conforto para os usuarios do sistema (GOOGLE, 2017).

Esse modelo foi construıdo especificamente para sistemas moveis que usassem o Goo-

gle Android S.O, todavia nao se restringiu a esse ambiente, atualmente tambem e encontradoem sistemas web e sistemas operacionais para computadores, o Material Design e embasadoem conceitos para identificacao de relevos geometricos, tambem possui compreensao de cam-pos tridimensionais, efeitos de sombreamentos, transicoes e movimentacoes das propriedadesfısicas sem ferir estruturalmente a arquitetura do design (GOOGLE, 2017).

RESULTADOS E DISCUSSAO

O aplicativo foi desenvolvido para ajudar produtores rurais e tecnicos especialistas nas analisesfinanceiras relacionadas aos custos de producao. A Figura 3a ilustra a tela de opcoes para

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cadastro. Essas opcoes servem para customizar o aplicativo com mais informacoes, alem dascadastradas durante a instalacao. A Figura 3b exibe a tela para adicionar uma nova cultura,enquanto que a Figura 3c apresenta a tela com a listagem das culturas cadastradas.

Figura 3: Telas da primeira parte funcional do aplicativo.

(a) Cadastro de item (b) Adicionar cultura (c) Lista de cultura

Caso o usuario deseje usar os coeficientes tecnicos padrao de cada cultura, elementosnecessarios para a producao, que ja se encontram no aplicativo, ele pode ir diretamente para oregistro dos custos de producao. A Figura 4a apresenta a tela com os campos necessarios paracriar um registro dos custos. Apos isso, surge a tela com os coeficientes tecnicos relacionados acultura escolhida, para serem preenchidos os campos quantidade e valor, conforme apresentadosna Figura 4b.

Na Figura 5a, sao apresentados todos os registros criados. Ao selecionar qualquer itemdesta lista, o usuario tera acesso a tela com todos os coeficientes e seus respectivos valores equantidades, bem como o valor total do custo produtivo da cultura em questao. Os custos podemser visualizados por categorias, conforme a Figura 5b.

A Figura 5c apresenta um grafico que ilustra os valores de cada categoria da cultura ana-lisada e, individualmente o valor de cada coeficiente referente a categoria.

Foram realizados testes de usabilidade usando ferramentas oferecidas pela Google Te-

chnology Company. O processo realizado e denominado TestLab e esta disponıvel dentro daplataforma conhecida como Firebase Console3. O teste e focado em usabilidade em nıveis efunciona da seguinte forma: os desenvolvedores geram o arquivo .apk, fazem o upload para aplataforma, configuram o tempo de execucao, que seleciona o nıvel de navegacao, de acordo

3Firebase Console e uma ferramenta do Google para desenvolvimento aplicativos, onde os desenvolvedorespossam monetizar seus aplicativos de forma facil, simples, eficaz e sem ferir a experiencia de seus usuarios,(GOOGLE, 2017).

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Figura 4: Telas para cadastro do custo por cultura.

(a) Inserir dados (b) Adicionar dados

Figura 5: Telas da primeira parte funcional do aplicativo.

(a) Lista Custo por Cultura (b) Aba de analise (c) Aba de grafico

com o tempo informado, selecionam os aparelhos fısicos e/ou maquinas virtuais com suas res-pectivas APIs - (Interface de Programacao de Aplicativos) e, por fim, iniciam-se os testes.

O teste e realizado por um robo construıdo com objetivo de navegar entre as telas anali-sando contexto de usabilidade. Ele e divido em dois nıveis, o primeiro relaciona as configuracoesdos aparelhos e/ou maquinas virtuais selecionados como: nıvel de API, que verifica se esta deacordo com o API do aplicativo exposto ao teste, orientacao e linguagem do aplicativo e tempode execucao. Este nıvel e denominado, dimensao do teste. Os dispositivos e configuracoeseleitos para avaliacao foram:

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1. Aparelhos fısicos (modelos):

• Xperia Z2, API level 21;

• Nexus 6, API level 21;

• Moto G (3rd Gen), API level 22; e

• Galaxy J5, API level 23.

2. Orientacao:

• Retrato; e

3. Linguagem (localizacao):

• Brasil, pt BR;

4. Tempo de execucao:

• 4 minutos de teste, com 40 nıveis de profundidade de navegacao.

Figura 6: Resultado em Tempo de Avaliacao.

O segundo destina-se a entrelacar combinacoes com a quantidade de telas desenvolvidas,imitando intencoes dos usuarios, baseando-se no elementos disponıveis nas telas e respeitandoo tempo e nıveis de navegacoes selecionada pelo usuario.

Cada modelo teve 4 minutos e 40 nıveis de profundidade para teste, padrao estipuladopelo Google, dado o nıvel de complexidade e tamanho do aplicativo. Em todos os modelostestados o sistema obteve exito e ficou dentro do limite de tempo de teste esperado, classificandoo aplicativo positivamente em usabilidade.

Na Figura 6, pode ser observado o correlacionamento de cada modelo com seu tempo deexecucao e a linha media de 4 minutos, tendo uma variacao temporal maior no modelo Moto

G, mas ainda assim, mantendo uma media similar entre todos os dispositivos, nao obtendonenhuma falha ou grande disparidade e conseguindo realizar todos os testes antes dos 4 minutos.

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CONCLUSOES

Ao longo do trabalho foi apresentado o desenvolvimento de um software com o objetivo de au-xiliar os produtores rurais e tecnicos especialistas nas analises, planejamentos e financiamentoscom relacao aos custos de producao do guarana. Por se tratar de produtores rurais que em suamaioria nao apresentam muita experiencia com tecnologias da informacao, foi dada enfase nasinterfaces, telas e funcionalidades para ter como resultado um aplicativo de facil utilizacao.

Foram realizados testes com a ferramenta Google TestLab para verificar a usabilidade doaplicativo, o qual obteve um resultado final positivo, tendo sua estrutura e usabilidade aprova-das.

Avaliadores economicos foram utilizados no desenvolvimento para compor os calculos re-alizados no aplicativo, os dados manipulados correspondem a estudos realizados por economis-tas para otimizacao dos custos produtivos agrıcolas (ALMUDI; PINHEIRO, 2013). O aplicativo,por sua vez, mensura possıveis gastos, apresentando ao produtor uma analise de viabilidadeeconomica, essa analise e gerada a partir de uma relacao da quantidade pelo valor de um coefi-ciente, e esta diretamente ligada a uma categoria, que por sua vez esta vinculada a uma cultura(FURLAN et al., 2003). Esses itens sao adicionados pelo agricultor e o aplicativo se encarrega derealizar a analise e apresentar os resultados.

Como sugestao de trabalho futuro, pode-se fazer uma validacao diretamente com o publicoalvo, utilizando outras metodologias ja validadas, para obter mais informacoes sobre a facili-dade, utilidade e eficiencia do aplicativo, objetivando aperfeicoa-lo continuamente.

Espera-se que o aplicativo ajude os produtores rurais e tecnicos e que reduza o endivi-damento dos produtores, que estarao mais conscientes do quanto precisam gastar para poderproduzir, e assim, consequentemente ajudar a expansao do guarana no Amazonas.

AGRADECIMENTOS

O desenvolvimento deste trabalho somente foi possıvel com o auxılio e colaboracao da Fundacaode Amparo a Pesquisa do Estado do Amazonas pelo fomento da bolsa e do pesquisador JoseOlenilson Costa Pinheiro, pelo seu empenho, dedicacao e transmissao de conhecimentos.

REFERENCIAS

ALMUDI, T.; PINHEIRO, J. O. C. Dados Estatısticos da Producao Agropecuaria e Florestal

do Estado do Amazonas. 1a. ed. [S.l.]: Embrapa Amazonia Ocidental, 2013.

DENGEL, A. Special issue on artificial intelligence in agriculture. 2013.

EAGRO, W. Sistema para Gestao Agrıcola. 2015. http://eagroweb.com/. Acesso em28 abr. 2017.

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IBGE, I. B. d. G. e. E. Producao Agrıcola Municipal: Culturas temporarias e permanentes.2013. 77 p. http://biblioteca.ibge.gov.br/visualizacao/periodicos/66/pam_2013_v40_br.pdf. Acesso em: 28 abr. 2017.

MIELE, M.; BENELLI, D. A.; SANDI, A. J. Aplicativo Custo Facil: Suınos e Frangos de

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NORMAN, D. A.; DRAPER, S. W. Usercentered System Design: New Perspectives on

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